آرماتوربندی

آرماتوربندی


هدف از به کار بردن فولاد درقطعات بتنی:

بتن جسمی شکننده است که در مقابل نیروهای فشاری،مقاومتی در خور پسند دارد، اما مقاومت آن در مقابل نیروهای کششی ناچیز است وبه همین دلیل ، در محاسبات بتن آرمه ،این مقاومت در نظر گرفته نمی شود.مقاومت بتن درمقابل نیروهای برشی،تقریبا"مقاومت فشاری آن در نظر گرفته می شود.با توجه به اینکه قطعات بتنی ،توﺃما"تحت تاثیرانواع نیروهای فشاری،برشی و کششی قرار می گیرند،لازم است قطعات بتنی،برای مقاومت کافی در مقابل این نیروها ،با عناصر مناسبی مسلح گردند.با در نظر گرفتن مشخصات فیزیکی مواد مختلف ،فولاد با داشتن ضریب انبساط طولی 000012/0-که تقریبا"با ضریب انبساط طولی بتن (00001/0الی000015/0)برابر است ؛همچنین مناسب بودن ضریب ارتجاعی بتن و محاسن دیگر از قبیل فراوانی،شکل پذیری و غیره،مناسبترین عنصر برای این منظور است.فولاد بیشتر به صورت انواع میلگرد همراه با بتن ،بتن آرمه (بتن مسلح)را تشکیل می دهد .




موارد استفاده از میلگردها درتیر بتنی

الف)تحمل نیروهای کششی:یک تیر تخت بتنی یک دهانه را قبل از بارگذاری در نظر بگیرید. در وسط این تیر محوری است که به آن ((تار میانی ))یا تار خنثی می گویند. پس از بارگذاری تار خنثی نه فشرده می شود و نه کشیده ، اما لایه های بتن بالای تار خنثی فشرده می شوند.این لایه ها هرچه از تار خنثی دورتر باشند، فشرده تر و لایه های زیر تار خنثی کشیده می شوند. هر قدر این لایه ها از تار خنثی دورتر باشند، بیشتر کشیده می شوند، بدین ترتیب، مشخص می شود که در تیر ساده یک دهانه، پس از بارگذاری ، حداکثر کشش در ناحیه وسط تیر در زیر تار خنثی و در پایین ترین لایه تیر به وجود می آید؛ بنابرین، لازم است در سطح زیرین بتن، میلگردهایی برای تحمل نیروهای کششی قرار گیرند

سطح مقطع این میلگردها با توجه به مقدار نیروی کششی وارد بر هر ناحیه محاسبه می شود و به همین دلیل ،ممکن است میلگردهای کششی وسط دهانه ،از میلگردهای کششی در نزدیک تکیه گاهها که نیروی کششی کمتری وجود دارد،بیشتر باشد .

ب)تحمل نیروهای فشاری :

با توجه به مقاومت خوب بتن در مقابل فشار ،اکثراً کلیه نیروهای فشاری ،به وسیله بتن تحمل می شود.در تیر یک دهانه در بالای ناحیه بالای تار خنثی ،حداقل میلگردهای فشاری بر اساس استاندارد مربوط بدون محاسبه قرار داده می شود .

بعضی اوقات ممکن است سطح بتن بتنهایی قادر به تحمل نیروهای فشاری نباشد یا اینکه بنا به ضرورت لازم باشد ابعاد بتن کوچک انتخاب شود ؛در این صورت، قسمتی از نیروهای فشاری ،به وسیله میلگردهای فشاری تحمل می شود.این میلگردها در ناحیه فشاری (نزدیک سطح آزاد بتن)قرار می گیرند و سطح مقطع آنها در مقاطع مختلف تیر،بر اساس محاسبه تعیین می شود .

باید توجه داشت که در تیر یک دهانه ساده ،ناحیه کشش و فشار،به گونه ای است که ذکر آن رفت ،اما شکل خم شدن تیرها با شرایط دیگر،ممکن است تغییر کند .

بر اثر بار وارده از بالا ،تیر در قسمت پایین وسط دهانه کشیده ودر قسمت بالا فشرده می شود ،اما بر روی تکیه گاه به عکس ،تیر در قسمت فوقانی کشیده و در قسمت تحتانی فشرده می شود .

با عنایت به مطالب مذکور ،گاهی نیاز است که در مقاطع مختلف قطعات بتنی ،مقدار میلگردها تغییر کند (متناسب با نیروی کششی وارد بر هر مقطع تیر).این تغییرات گاهی با کم و زیاد کردن میلگردها ی راستا (سیتکا)و در مواردی ،با تغییر محل یک میلگرد از پایین به بالا یا از بالا به پایین ،تامین می شود .




به میلگردهایی که بنا به نیاز خمیده می شوند و تغییر مسیر می دهند ،(اتکا)گفته می شود .


ج)تحمل نیروهای برشی:



اگر نیروی برشی واردبر سطح قطعه بتنی بیشتر از مقاومت برشی بتن باشد ترکهایی در تیر بتنی ایجاد می شود که با زاویه حدود 45 درجه ،تار خنثی را قطع می کنند و در نهایت ممکن است موجب بریده شدن قطعه بتنی شود.در شکل 9چگونگی برش ،ناشی از نیروی برشی زیاد را ملاحضه می کنید.در مواقعی که بتن نتواند از به وجود آمدن این برش جلوگیری کند ،باید از میلگردهایی با فرم مناسب برای مقابله با برش استفاده شود




الف) میلگرد مقاوم ،عمود بر خط برش احتمالی در نظر گرفته می شود .این مقاومت ،به وسیله اتکای تکی یا مرکب تامین می شود .


ب) میلگرد مقاوم ،به صورت قائم در تیر بتنی قرار می گیرد
.
این عنصر مقاوم ((خاموت)) نامیده می شود .


خاموت:

خاموتها میلگردهای شکل گرفته ای هستند که در تیر به صورت قاﺋم قرار می گیرند.معمولا" خاموتها را شکل مقطع تیر می سازند و ضمن اینکه در مقابل نیروهای برشی وارد آمده مقاومت می کنند،میلگردهای فشاری و کششی را در جای خود نگه می دارند.براساس آیین نامه های بتن آرمه ،حد اقل قطر و فاصله خاموتها مشخص می شود،اما برای مقاومت در مقابل نیروهای برشی ،تعداد و قطر میلگردها باید دقیقا"محاسبه شوند.با توجه به اینکه در تیر بتنی ،حداکثر نیروی برشی ،در نزدیکی تکیه گاهها ایجادمی شود ،قطر خاموتها را بیشتر و فاصله آنها را کمتر از نواحی دیگر در نظر می گیرند.
در قسمتهای دورتر تکیه گاهها ،حداقل آیین نامه ای را به کار می برند

انواع میلگردهای مورد مصرف در بتن:



میلگردها با توجه به نوع آلیاژ وشکل ظاهری،انواع مختلفی دارند که در ایران برای مصرف در بتن ،از 3نوع آن در قطرهای مختلف استفاده می کنند .

1 -میلگردهای نرمه با مقطع دایره و سطح کاملا" صاف که اصطلاحا"به آن ،(میلگرد ساده) می گویند .

2 -میلگردهای آجدار و آجدار تابیده(tor)با دو آلیاژسخت و نیمه سخت موجود است .

3 -برای بتنهای پیش تنیده و پس تنیده ،از کابلهای فولادی (سیم بکسل) با تنشهای بسیار بالا استفاده می کنند .



تمیز کردن میلگردها

چون چسبندگی مناسب بین فولاد وبتن از عوامل ﻣﺆثر در مقاومت بتن مسلح است ، باید میلگردهایی که در بتن مسلح به کار می روند ، تمیز و عاری از گل ، روغن ، زنگ زدگی ، پوسته ، خو ردگی یا سایر پوششهای غیر فلزی باشند .

برای تمیز کردن زنگ از سطح میلگرد از برس سیمی ، سندبلاست استفاده کرد.

پوشش بتن روی میلگردهای فولادی:

چون میلگردهای فولادی به عوامل خورنده جوی (رطوبت و رطوبتهای اسیدی)بسیار حساس هستند ؛بنابراین ،باید با پوشش کافی بتن روی آنها ،از زنگ زدگی آنها جلوگیری کرد؛همچنین چون فولاد در برابر آتش سوزی ، از مقاومت خوبی برخوردار نیست ، در زمان آتش سوزی، پوشش بتن ، محافظ مناسبی برای فولاد است.پوشش بتن روی میلگردها برابر است با فاصله بین رویه میلگردها تا نزدیکترین سطح آزاد بتن. ضخامت پوشش بتنی محافظ میلگردها، متناسب با نوع وضعیت محیط ،کیفیت بتن و نوع قطعه مورد نظر ، بوسیله طراح ساختمان تعیین و در نقشه های اجرایی مشخص می شود .

برای ایجاد پوشش یکنواخت بتن روی میلگردها ،از قطعاتی به نام ((فاصله نگهدار)) (لقمه) استفاده می کنند.این قطعات ،قبل از بتن ریزی ،در فواصل متناسب به شبکه میلگرد متصل می شوند.در صورت عدم استفاده از فاصله نگهدار، ممکن است هنگام بتن ریزی ، به خصوص هنگام لرزاندن بتن ، میلگردها تغییر مکان دهند و در نتیجه،پوشش بتن کم وزیاد شود.گاهی این تغییر مکان آنقدر زیاد است که میلگردها به صفحات قالب می چسبند ودر نتیجه هیچگونه پوششی ایجاد نمی شود.فاصله نگهدارها را از جنس بتن ، مواد پلاستیکی ،فلزی و غیره به شکلهای مختلف می سازند.لقمه ها باید از جنس و نوع پایا باشند تا موجب خوردگی میلگرد و قلبه کن شدن پوشش بتن نشوند.بهتر است مخلوطی که در ساخت لقمه های بتنی استفاده می شود از نظر مقاومت ، پایایی ،تخلخل و ظاهر ،با بتن اصلی یکسان باشد .

قلاب انتهای میلگردها و اندازه استاندارد آنها:

برای افزایش چسبندگی بین میلگردها و بتن ، باید در انتهای میلگردهای فولادی قلاب ایجاد کرد . حداقل اندازه قلابهای استاندارد در حالتهای متفاوت اجرایی به این شرح هستند :


الف) میلگردهای اصلی

1-خم 180درجه (خم نیم دایره )

2-خم 135 درجه(چنگک )

3-خم 90 درجه(گونیا )

ب)میلگردهای تقسیم و خاموتها :

1-برای میلگردهایی به قطر 16 میلی متر و کمتر،خم 90 درجه گونیا به اضافه طول مستقیم (حداقل 6برابر قطر میلگرد) ،مشروط بر اینکه از 6 سانتی متر کمتر نباشد .

2-برای میلگردهایی به قطر 16 میلی متر و کمتر از 25 میلی متر،خم 90 درجه گونیا به اضافه طول مستقیم (حداقل 12برابر قطر میلگرد) در انتهای آزاد میلگرد .

3-خم 135 درجه (چنگک)به اضافه طول مستقیم (حداقل 6 برابر قطر میلگرد)به شرطی که از 6 سانتی متر کمتر نباشد .

4-خم 180 درجه (خم نیم دایره)به اضافه طول مستقیم (حداقل 4برابر قطر میلگرد)به شرطی که از 6 سانتی متر در انتهای آزاد میلگرد کمتر نباشد .


اندازه قطر قلابهای انتهایی:


به منظور جلوگیری از کششهای نامطلوب در میلگردها در هنگام خم کردن و همچنین پرهیز از ایجاد تنشهای زیاد در بتن (محل در گیری قلاب با بتن)،باید شعاع قوس، از حد معینی کمتر نباشد .

فاصله میلگردها از یکدیگر در قطعات بتنی:

در یک قطعه بتنی ، باید فاصله میلگردها از هم به اندازه ای باشد که مصالح تشکیل دهنده بتن بتواند از بین آنها عبور کرده در نتیجه ،بتن (کرمو)نشود .

بستن میلگردها به یکدیگر (گره زدن) :




میلگردهای فولادی باید قبل از بتن ریزی ، در محلهای پیش بینی شده و بر اساس طرح و محاسبه ،به یکدیگر بسته و یکپارچه شوند تا از جابه جا شدن آنها ، طی عملیات بتن ریزی تا خودگیری بتن ،جلو گیری شود .

برای بستن دو میلگرد به یکدیگر ، بیشتر از مفتول فلزی نرم با قطر 5/1تا2 میلی متر استفاده می کنند که اصطلاحاٌ به این عمل گره زدن می گویند همچنین می توان با استفاده از وسایل جوشکاری پنو ماتیک ،میلگردها را به یکدیگر متصل کرد .






انواع گره های متداول برای بستن دو میلگرد به یکدیگر:



1- گره ساده (لغزان )

2- گره صلیبی




3-گره پشت گردنی

4-گره اصطکاکی

طول چسبندگی میلگرد و بتن (مهاری) :




چسبندگی میلگرد وبتن،از طریق سطح تماس بین آنها ایجاد می شود.برای استفاده کامل از حداکثر مقاومت میلگردهای داخل بتن ،در مقابل نیروهای وارد شده ، لازم است سطح تماس با توجه به مقدار مقاومت چسبندگی بتن و فولاد در واحد سطح ،به اندازه ای باشد تا بتواند حد اکثر نیروهای وارده را تا حد مقاومت مجاز ،به میلگرد وارد کند .



وصله میلگردها :

میلگردهای مصرفی در بتن ، به علت محدودیت طولی ،گاهی لازم است به یکدیگر وصله شوند و در اکثر مواقع لازم است که نیرو از یک میلگرد به میلگرد دیگر منتقل شود.برای این کار ،از اتصالات پوششی ،جوشی یا مکانیکی استفاده می کنند.برای اتصال میلگردها به یکدیگر لازم است این نکات مورد توجه قرار گیرد .

1-محلهای اتصال میلگردها حتی المقدور پراکنده باشند .

2-در صورت امکان ،وصله ها دور از نقاط کشش حداکثر واقع شوند

3-میلگردهای ساده،در محل اتصال ،قلاب انتهایی داشته باشند


انواع اتصالات میلگرد

الف) اتصال پوششی

ب) اتصال جوشی

ج) اتصال مکانیکی

میز میلگرد خم کنی

با توجه به سنگینی نسبی کار میلگرد خم کنی وفشارهای نسبتا" زیادی که در هنگام خم کردن میلگرد بر دستها و کمرو بعضا" کلیه اعضای بدن عامل وارد می شود، بهتر است برای کاهش این فشارها ، از میز میلگرد خم کنی استفاده شود .


صفحه خم کن میلگرد

صفحه خم کن میلگرد عبارت است از صفحه فولادی مربع یا مستطیلی که بر روی آن تعدادی خار فولادی تعبیه شده است که بوسیله آن از حرکت میلگرد در بعضی جهات جلوگیری می شود.صفحه خم کن میلگرد را از طریق پیچهایی بر روی میز ،ثابت کرده با استفاده از آچار f ،میلگردها را به شکلهای مورد نظر خم می کنند .


پتک:





در کارگاههای کوچک فاقد دستگاه کشش برقی میلگرد صاف کن، ممکن است برای صاف کردن میلگردها ،از پتک و سندان استفاده شود.برای صاف کردن میلگردها ، باید حتما"توجه شود که وزن پتک انتخابی با توجه به قطر میلگرد سنگین نباشد .




برش میلگرد:

میلگردها را برای اعضا بتن مسلح ،معمولا"از شاخه های 12 متری یا کلاف میلگرد ،در طولهای لازم، برش می دهند.بریدن میلگرد به دو صورت سر و گرم انجام می شود که برش سرد از مزایای بیشتری برخوردار است و توصیه می شود حتی المقدور برشهای میلگردهای فولادی به صورت سرد با استفاده از وسایل مکانیکی انجام شوند .








وسایل برش میلگرد:




1- قیچیهای دستی




2-قیچیهای میلگرد بر دستی که بر روی پایه قرار دارند

3-قیچی پروفیل بر دستی

4-ماشین برقی برش میلگرد

آچار خم کن میلگرد (آچار f)


ساده ترین وسیله دستی برای خم کردن مناسب میلگردهای نازک ، وسیله ای است به شکل f که اصطلاحا" به آن آچار f می گویند .

دستگاه میلگرد خم کن برقی

ماشینهای میلگرد خم کن برقی می توانند میلگردهای نازک و قطور را به شکلهای مورد نظر به طور سریع ، آسان و با دقت زیاد خم کنند .

یاد آور می شوم که قبل از اینکه آرماتور گذاری داخل قالب انجام شود لایه تمام ملات اضافه یا

(پاکار) قالب که در درون آن ریخته شده را کاملا تمیز کرده و سپس هر گونه اجسام یا شی اضافی که داخل قالب باشد باید برداشته بعد آرماتور گذاری در درون قالب انجام گیرد.
به هیچ وجه نباید آرماتور را از بالا به سمت داخل قالب پرتاب کرد چون علاوه بر اینکه اتصال آرماتورهاسست می شود شاید که به بدنه قالب آسیب وارد نماید و باعث تخریب با صدمه ای شود که مشمول زحمات زیادی برای درست کردن شود


(ایمنی در آرماتور بندی) :

مطالعات انجام شده نشان می دهد که به هنگام آرماتور بندی،فشار وارد بر دستها و کمر نسبتاً زیاد بوده و گاه بر کل بدن فشار بسیار زیادی وارد می گردد.


برای کاستن از صدمات ناشی از حوادث و خطرات و بروز حوادث ،رعایت موارد زیر مفید خواهند بود .
هنگام قرار دادن یک شبکه سخت شده میلگرد با استفاده از کابل و جرثقیل بر روی قالب،باید لقمه ها به صورتی قرار گیرند که باز کردن و برداشتن کابل بسته شده به دور شبکه به سهولت میسر باشد .

قرار دادن تمام میلگردهای آرماتور در یک نقطه بر روی سکوی کار ممکن است باعث شکستن سکو گردد .

به هنگام راه رفتن بر روی قالبهای آغشته به روغن ،نباید از کفشهایی با کف لغزنده استفاده شود .

در صورتی که تردد کارگران از روی شبکه بسته شده میلگردها ضروری باشد باید با قرار دادن تعدادی تخته یا صفحه فولادی شطرنجی روی میلگردها ،گذرگاهی به وجود آید تا احتمال لغزیدن و سقوط کارگران کاهش یابد .

استفاده از میز آرماتور بندی و خم نشدن کارگر آرماتور بند روی زمین ،باعث کاهش فشارهای وارد بر کمر می شود .

بتن ریزی :


پیمانه کردن و اختلاط:

برای پیمانه کردن مصالح می توان از وسایل مختلف از قپانهای دستی تا توزین کننده های الکترونیکی بهره گیری نمود .

در صورتی که حجم بتن لازم کم باشد ، می توان از بتونیر های کوچک مکانیکی با ظرفیت حدود 200 لیتر استفاده نمود.در این گونه موارد معمولا"نسبت اختلاط حجمی می باشد.مصالح در یک محل جمع آوری شده و همان جا با هم در مخلوط کن ریخته می شود .


برای حجم های متوسط بتن از بتونیر های 500تا 1000لیتری استفاده می شود.برداشت از دپو صورت گرفته و عمل اختلاط انجام می شود .

بتن ریزی در حجمهای زیاد به مخلوط کن های بزرگ با ظرفیت حتی تا 10000 لیتر نیاز دارد.نسبت اختلاط در این گونه موارد به علت نیاز به دقت زیاد ،معمولا" وزنی بوده و توزین با دستگاههای خودکار ونیمه خودکار انجام می شود.پس از انجام توزین ،مصالح درون جام بتونیر ریخته می شوند .این عمل توسط دراگ لاین یا لودر یا تسمه نقاله انجام می گیرد .